[发明专利]一种适用于CT扫描的滑带土干湿过程模拟装置与方法在审
申请号: | 202210608151.X | 申请日: | 2022-05-31 |
公开(公告)号: | CN114910492A | 公开(公告)日: | 2022-08-16 |
发明(设计)人: | 李长冬;唐辉明;安鹏举;鲁莎;孙思璇;王倩芸;缪明昊;唐春燕 | 申请(专利权)人: | 中国地质大学(武汉) |
主分类号: | G01N23/04 | 分类号: | G01N23/04 |
代理公司: | 武汉知产时代知识产权代理有限公司 42238 | 代理人: | 王佩 |
地址: | 430000 湖*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 适用于 ct 扫描 滑带土 干湿 过程 模拟 装置 方法 | ||
本发明提供了一种适用于CT扫描的滑带土干湿过程模拟装置与方法,所述模拟装置包括控制系统、压力室、试样桶和供液系统,所述试样桶内放置有滑带土试样;所述压力室内放置试样桶,所述压力室用于为试样桶内的滑带土试样提供轴向压力,以模拟滑带土的上覆荷载;所述供液系统用于向压力室内输送不同离子浓度液体,以调节试样桶内滑带土试样的含水量;所述控制系统用于控制供液系统的启停,使得滑带土试样内的含水量发生变化,以模拟滑带土的干湿过程。本发明通过渗析原理来改变滑带土内的含水量,来模拟滑带土在库水周期波动条件下的干湿过程,可以在不扰动滑带土试样的情况下通过CT扫描设备观察滑带土内部的结构变化。
技术领域
本发明涉及滑带土结构劣化技术领域,尤其涉及一种适用于CT扫描的滑带土干湿过程模拟装置与方法。
背景技术
对于水库滑坡而言,周期性的水库升降使得滑坡滑带土处于干湿交替变化的状态,而干湿作用会导致滑带土强度的降低,进而引起滑坡失稳破坏,对库区和周围人民的生命财产安全造成巨大的威胁。
过去的研究大多采用浸泡和风干的方法来模拟真实水库水升降条件下滑带的干湿循环过程,该方法一方面在含水量控制上不够精确,另一方面不适于在CT室内开展试验,因此在采用CT扫描对滑带结构探测时,需要频繁的搬运滑带土试样,会对试样造成一定的扰动,不利于准确描述滑带土在干湿循环条件下的结构变化规律。
此外,滑带土往往位于岩土体的深部,具有较大的上覆荷载,传统的滑带土干湿循环试验研究往往忽略了上覆荷载的影响,少量考虑上覆荷载的干湿循环试验,又无法采用CT扫描开展结构探测试验。
因此,综合来看滑带土在上覆荷载下的干湿循环作用引起的结构变化规律的研究受到试验设备的制约,还没有得到较好的解决。
发明内容
本发明提供了一种适用于CT扫描的滑带土干湿过程模拟装置与方法,以解决现有技术中CT扫描设备观察滑带土内部的结构变化易受设备制约和易扰动滑带土试样的技术问题。
为解决上述问题,本发明提供适用于一种适用于CT扫描的滑带土干湿过程模拟装置,所述模拟装置包括控制系统、压力室、试样桶和供液系统,
所述试样桶内放置有滑带土试样;
所述压力室内放置所述试样桶,所述压力室用于为所述试样桶内的滑带土试样提供一定的轴向压力,以模拟滑带土的上覆荷载;
所述供液系统用于向所述压力室内输送不同离子浓度的液体,以调节所述试样桶内的滑带土试样的含水量,从而实现模拟所述滑带土的干湿循环过程;
所述控制系统用于控制所述供液系统的启停,在所述试样桶的作用下,使得所述滑带土试样内的含水量发生变化,以模拟所述滑带土的干湿过程。
进一步的,所述压力室包括敞口腔体、步进电动推杆和压力传感器,所述步进电动推杆安装在所述敞口腔体的内底部,所述压力传感器安装在所述步进电动推杆上且位于所述敞口腔体内。
进一步的,所述敞口腔体为一圆柱形桶,所述敞口腔体的顶端密封,所述敞口腔体的底端敞口。
进一步的,所述敞口腔体由亚克力材质制作而成。
进一步的,所述试样桶包括半透膜、带孔亚克力管、顶帽、底座和橡胶圈,所述半透膜包裹于所述带孔亚克力管的外壁,所述橡胶圈束在所述半透膜的外侧,以防止所述半透膜脱落,所述顶帽和所述底座分别安装于所述带孔亚克力管上下端,所述顶帽、所述带孔亚克力管和所述底座围成的内部空间内放置有滑带土试样,且所述顶帽与所述底座靠近所述滑带土试样的一侧均与所述滑带土试样接触。
进一步的,所述底座上设有第一通孔和第二通孔。
进一步的,所述供液系统包括第一供液结构和第二供液结构,
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